Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние эксплуатационной электромагнитной совместимости погружного электрооборудо вания предприятий нефтедобычи и пути ее решения 10
1.1. Актуальность задачи 10
1.2. Методические положения формирования граничных условий, как показателей ЭМС электропогружных установок 13
1.3. Анализ состояния вопроса в области обеспечения ЭМС и оптимизации технического обслуживания погружного электрооборудования... 18
1.4. Анализ методов исследования ЭМС погружного электрооборудования предприятий нефтедобычи 25
1.5. Выводы по первой главе 27
ГЛАВА 2. Разработка и исследоваі-ше математической модели надежности погружных электродвигателей на основе свойств их конструкции 28
2.1. Классификация элементов погружного электродвигателя как сложной технической системы 28
2.2. Методика формирования структурных схем и математических моделей погружных электродвигателей 31
2.3. Оценка параметров постулируемых законов распределения постепенных отказов деталей в процессе эксплуатации 42
2.4. Методика определения рациональных уровней ЭМС и надежности элементов погружных электродвигателей при различных законах их распределения 48
2.4.1.. Экспоненциальное распределение надежности внезапных отказов элементов погружных электродвигателей 48
2.4.2. Нормальное распределение постепенных отказов элементов погружных электродвигателей 50
2.4.3. Усеченно-нормальное распределение отказов элементов погружных электродвигателей 53
2.5. Выводы по второй главе 55
ГЛАВА 3. Оценка технического состояния погружного электрооборудования предприятий нефтедобычи методами вероятностного моделирования 56
3.1. Показатели надежности электропогружных установок 56
3.2. Общий анализ данных эксплуатации погружного электрооборудования 59
3.3. Оценка ЭМС и надежности погружных электродвигателей 72
3.4. Статистическая обработка данных по эксплуатации погружного электрооборудования 76
3.5. Прогнозирование отказов и количественных показателей надежности погружных электродвигателей 95
3.6. Пути повышения надежности погружных электродвигателей 96
3.7. Выводы по третьей главе 102
ГЛАВА 4. Характеристика электрических сетей погружного электрооборудования нефтепромыслов и методики исследования атмосферных и коммутационных шренаггряжений в них 103
4.1. Уровень изоляции сетей 0,5 -^ 2,5 кВ трехфазного переменного тока для питания электропогружных установок 103
4.2. Общая характеристика перенапряжений в сетях, питающих электропогружные установки 106
4.3. Варианты защиты сетей электроснабжения ЭПУ от перенапряжений... 109
4.4. Методика исследования грозовых перенапряжений 113
4.5. Частотный метод расчета импульсных процессов в погружных электродвигателях 118
4.6. Методика исследования внутренних перенапряжений 122
4.7. Импульсные перенапряжения на изоляции погружных электродвигателей 129
4.8. Результаты исследования внутренних перенапряжений на изоляции погружных электродвигателей 135
4.9. Исследование электромагнитных переходных процессов в системе «трансформатор - кабель — ПЭД» методом математического моделирования в программном пакете Simulink/Matlab Toolbox 143
4.10. Выводы по четвертой главе 146
Заключение 147
Библиографический список
- Методические положения формирования граничных условий, как показателей ЭМС электропогружных установок
- Классификация элементов погружного электродвигателя как сложной технической системы
- Экспоненциальное распределение надежности внезапных отказов элементов погружных электродвигателей
- Общий анализ данных эксплуатации погружного электрооборудования
Введение к работе
Актуальность темы. Добыча нефти в настоящее время связана со значительным энергопотреблением, что позволяет определить ее как одну из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Характерной технической тенденцией для этой отрасли является повышение доли механизированной добычи практически с самого начала разработки новых и эксплуатации существующих нефтяных месторождений. В себестоимости нефти оплата электроэнергии и содержания оборудования составляет от 11,0 до 15,0%. Одним из перспективных направлений снижения энергозатрат и повышения эффективности работы нефтегазодобывающих предприятий (НГДП) является создание условий для безотказного функционирования электропогружных установок (ЭПУ). Для этого необходимо обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) ЭПУ с интенсивными внешними и внутренними электромагнитными воздействиями. Прежде всего, это относится к погружным электродвигателям (ПЭД), как наиболее существенной составной части ЭПУ и воздействиями на них электромагнитных помех (ЭМП) в виде перенапряжений.
Анализ работы ПЭД, особенно тех, которые находятся в эксплуатации в течение длительного времени и в определенной мере выработали свой технологический ресурс, свидетельствует о том, что эксплутационные затраты на ремонт и профилактическое обслуживание превышают установленные нормативы на 15 - 20% и имеют устойчивую тенденцию к увеличению. Уровень износа элементов силового оборудования значительно превышает установленный (~ 60%), а сроки и объемы технических обслуживании и ремонтов остаются неизменными. Это приводит к нарушениям ЭМС и к увеличению числа и интенсивности отказов в процессе их эксплуатации. Как показывает анализ, доля нарушений ЭМС в общем потоке отказов ЭПУ превышает 80%.
Для решения проблем обеспечения ЭМС ПЭД необходимо разработать методику и регламент по оценке обеспечения ЭМС и определению технического состояния, оптимизации проведения технических обслуживании (ТО) и ремонтов ЭПУ и других электротехнических установок и комплексов нефтедобычи,
что является важной частью программы ресурсосбережения РФ. Сказанное выше определяет актуальность диссертационной работы.
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является разработка методов оценки обеспечения ЭМС электропогружного оборудования предприятий нефтедобычи, в том числе в значительной мере выработавшего заданный ресурс, в условиях жесткой электромагнитной эмиссии, прежде всего, перенапряжений, и определение на этой основе рекомендаций по технологии и организации технического обслуживания и ремонтов электродвигательного парка систем электроснабжения нефтедобычи.
Для достижения поставленной цели в работе формулируются и решаются следующие научно-технические задачи.
Построение структурно-функциональных моделей ЭМС ПЭД на основе анализа их параметров, конструкций, узлов и происходящих в них электромагнитных процессов.
Разработка вероятностной модели отказов ПЭД на основе свойств конструкций с учетом межэлементных функциональных связей и пространственных характеристик.
Построение статистических моделей отказов ЭПУ на основе данных предприятий нефтедобычи и количественная оценка уровня ЭМС.
Анализ электромагнитной эмиссии с помощью математического и натурного моделирования перенапряжений, граничных условий, соотношений для оценки обеспечения ЭМС ПЭД, а также выработка на этой основе рекомендаций по технологии и организации технических обслуживании и ремонтов. Основные положения, выносимые на защиту.
Математическая модель и методика анализа ЭМС ПЭД, основанные на построении структурно-функциональных схем и учитывающие функциональные связи между блоками и элементами.
Вероятностно-статистические модели нарушений ЭМС и отказов ПЭД.
Экспериментальные и математические модели эмиссии ЭМП в виде коммутационных и атмосферных воздействий на ПЭД, построенные на основе
частотного метода и в среде имитационного моделирования SIMULINK программного пакета Matlab.
Рекомендации по техническому обслуживанию и ремонтам ПЭД с учетом
текущего технологического ресурса.
Объектом исследования являются погружные электродвигатели, а также функционально связанные с ними устройства (кабель, гидрозащита и др.) в значительной мере определяющие работу всего комплекса погружного электрооборудования.
Основные методы научных исследований. При проведении работы использованы методы математического анализа, теории вероятностей, физического и математического моделирования ЭМП в схемах электроснабжения виртуальных и реальных ЭПУ. Экспериментальные исследования ЭПУ проводились в реальных условиях эксплуатации действующих электроустановок нефтедобычи с обобщением многолетних наблюдений за электрооборудованием в ходе эксплуатации с помощью теории вероятностей и математической статистики.
Научная новизна.
Предложен метод формирования структури о-функциональных моделей ПЭД на основе свойств конструкции, магнитных и электрических цепей.
Получены вероятностные математические модели отказа элементов ПЭД, позволяющие получить оценки обеспечения ЭМС и текущего технологического ресурса.
Разработаны рекомендации по оптимизации эксплуатации ПЭД в части их технического обслуживания и ремонтов с учетом технологического ресурса.
Предложены имитационные модели внешних атмосферных и внутренних коммутационных электромагнитных воздействий на ПЭД. Практическая ценность.
Разработанные математические модели для исследования переходных процессов в схемах электроснабжения и собственно ПЭД предложены предприятиям нефтедобычи для разработки мероприятий, обеспечивающих надежную эксплуатацию ЭПУ в условиях интенсивных коммутационных и
атмосферных электромагнитных воздействий.
На основе статистических исследований установлены вероятностные плотности и функции распределений для выборки отказов наиболее часто встречающихся типов погружных электродвигателей ПЭД 32, 45, 63, 90 различных модификаций.
Результаты статистических исследований предложены ОАО "Самаранеф-тегаз", ОАО "НК Роснефть" и ОАО "Татнефть" для формирования и оптимизации системы технического обслуживания, ремонта и руководящих документов о порядке продления срока эксплуатации погружного электрооборудования сверх амортизационного ресурса.
Экспериментально определены коэффициенты импульсной передачи двух-трансформаторной 10(6)/0.4, QA/Upa6, и однотрансформаторной 10(6)/(7^6, схем питания ПЭД при воздействиях электромагнитных помех атмосферного происхождения.
Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на 11-ой Всероссийской научно- практической конференции «Нефтегазовые и химические технологии» (Самара, 2003), на V-ой Юбилейной международной молодежной научной конференции «Се-вергеоэкотех - 2004» (Ухта, 2004), на Ш-ей Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2004), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» (Тольятти, 2004), на Х1-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2005), на V-ой Международной научно-технической конференции «Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий» (Мариуполь, 2005), на XXVII сессии Всероссийского научного семинара АН РФ «Кибернетика электрических систем» (Новочеркасск, 2005).
Реализация результатов работы. Результаты диссертации используются при составлении планов технического обслуживания и ремонтов ПЭД в усло-
виях их эксплуатации на нефтяных месторождениях ОАО "Самаранефтегаз", ОАО "Татнефть" и ОАО "НК Роснефть".
Разработанные методы моделирования и расчета переходных процессов в схемах электроснабжения ЭПУ используются в учебном процессе на кафедре "Автоматизированные электроэнергетические системы" Самарского государственного технического университета.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 12 печатных работах, опубликованных автором лично и в соавторстве.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 4 приложений, содержит 159 стр. основного текста, списка использованной литературы из 125 наименований.
Методические положения формирования граничных условий, как показателей ЭМС электропогружных установок
Основные положения и определения ЭМС позволяют определить ключевой момент в решении всех задач ЭМС. В практических ситуациях и при их моделировании это - сравнение энергетических возможностей ЭМП, воздействующих на ЭПУ, с его способностью противостоять этим воздействиям за счет собственной внутренней стойкости к ЭМП и внешней защиты от них. Это положение можно сформулировать в виде: 3Mni(Xl,X2,...,Xp...Xl!)- rPk{Xi,X2,...,Xj,...Xti) (1.1) где ЭМП,{Х) - обобщенная энергетическая характеристика ЭМП (напряжение, ток, мощность, время воздействия, температура, давление и др.), характеризующая физическое состояние ЭПУ. Например, значения тока и, соответственно, температуры нагрева проводника, напряжение на некотором изоляционном элементе объекта и др.;
ГРк(ХиХ2, ...,Xj, ...,Х„) -к о д граничное значение на числовой оси одной переменной - параметра X], к-ая граничная кривая на плоскости двух переменных - параметров Х\, Х2, к-ая граничная поверхность в трех и более мерном пространстве переменных-параметровХьХ2,Х3, ...,Xj, ...,ХП;
Строго говоря, каждое конкретное граничное условие приближенно определяет дискретный переход исследуемого объекта из одного физического состояния в другое в результате воздействия ЭМП. На самом деле за время жизни ПЭД многочисленные и разнообразные ЭМП последовательно с кумулятивным накоплением ухудшают его внутренние способности преодолевать их последствия, уменьшая так называемую внутреннюю стойкость.
Число т объективно определяется возможными состояниями ПЭД после воздействий ЭМП, каждая из которых, в зависимости от энергетической на сыщенности, может привести к следующим исходам:
1) сохранение рабочего состояния (например, послеаварийный режим с отклонением напряжения у потребителя менее допустимого);
2) перерыв функционирования в результате воздействия ЭМП и самовозврат в рабочее состояние (например, останов и самозапуск ПЭД после ликвидации повреждения, связанного с отключением питания);
3) перерыв функционирования в результате воздействия ЭМП и возврат в рабочее состояние после вмешательства персонала или других внешних систем (например, срабатывание плавкого предохранителя при случайной перегрузке, автоматическое повторное включение воздушной ЛЭП после грозового перекрытия изоляции);
4) прекращение функционирования в результате воздействия ЭМП и возврат в рабочее состояние после ремонта и замены неработоспособных частей объекта (например, короткое замыкание в обмотке ПЭД);
5) прекращение функционирования в результате воздействия ЭМП с частичным или полным разрушением объекта, делающим невозможной его дальнейшую работу вообще (примеры таких событий настолько многочисленны и часты, что было бы несправедливо выделить какой либо из них).
Граничные условия определяются при переходе от одного из названых состояний к другому при изменении (в большинстве случаев увеличении) значений энергетических параметровХ\,Х2, ...,Xj, ...,Х„.
На рис. 1.1 в качестве условного примера показаны четыре граничные кривые 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, разделяющие плоскость с координатами Х\, Хг — параметрами возможных ЭМП на названные выше области 1-5.
Если учесть, что области 1 -3 являются состояниями полной, или частичной работоспособности, то кривые 3-4 или 4-5 может быть определена как кривая опасных параметров. Она является границей, разделяющей всю плоскость возможных параметров ЭМП на опасную и безопасную части.
Следует обратить внимание на то, что граничные условия могут характеризовать как объекты, состоящие из небольшого числа элементов, в предельном случае - из одного. В большинстве случаев в электроэнергетике электротехнике исследуемые объекты составлены из очень большого числа элементов, объединенных единым технологическим процессом, общим совместным размещением и другими связями. При этом, что очень важно, каждый из элементов, составляющих названное объединение, подвергается своим или общим воздействиям ЭМП и имеет свои граничные условия переходов из рабочего состояния в любые другие.
Классификация элементов погружного электродвигателя как сложной технической системы
В настоящее время при оценке ЭМС и параметров надежности систем широко применяются двухполюсные структурные схемы [13, 96]. Они имеют важную особенность, заключающуюся в том, что элементы схем формируются с учетом только функциональных требований, предъявляемых к системе, т.е. они предусматривают лишь те элементы в расчете, которые функционально обеспечивают работу системы. Известно, что существующие методы анализа ЭМС и оценки надежности ПЭД не учитывают конструктивные свойства элементов системы: соединения, геометрические установочные параметры и геометрические параметры элементов конструкции. Если такой метод оправдан при моделировании радиоэлектронной аппаратуры, где основную долю системы составляют электрические приборы, то он не оправдан при оценке надежности ПЭД, где значительную долю составляют конструктивные элементы. Таким образом, моделирование ПЭД в виде двухполюсных структурных схем вносит в результаты погрешности, которые могут быть значительны.
Существующие методы анализа ЭМС и оценки надежности в основе предусматривают использование вероятностно- статистических, физико- статистических и структурных характеристик [13, 21, 22, 61]. Они из-за различного рода имеющихся недостатков дают различные уровни погрешности, которые могут достигать значительных величин. Уровень погрешности зависит от того, насколько точно учитываются постулируемой моделью структурные и функциональные свойства электропогружной системы. Практика показала, что эти методы дают большие погрешности, вызванные низкой репрезентативностью статистических данных. Поэтому необходима разработка методов оценки ЭМС и расчета надежности системы ЭПУ, основанных на структурном анализе [70]. Таким образом, можно отметить следующие основные задачи, решаемые в данной главе. Первая, сформулировать основные принципы построения структурной модели ПЭД, положив в основу конструктивные связи между элементами. Вторая, построить математические модели надежности подсистем и системы ПЭД в целом. Третья, обосновать постулируемые законы распределения параметров надежности элементов, уровни параметров распределений. Решение этих задач даст возможность создать единую структурно-функциональную модель, на основании которой станет возможным оценивать надежность ПЭД и их элементов в процессе эксплуатации.
Однако, как показывает проведенный анализ [33], все детали и узлы ПЭД, кроме электрических и магнитных функций, выполняют также конструктивными, что также подтверждает необходимость построения структурной схемы на базе конструктивных параметров. Тогда схемы будут представлять собой замкнутые или разомкнутые не ориентированные контуры. В этом заключается принципиальное отличие от существующих структурных схем, которые, как правило, имеют направленные структуры элементов.
В конструкции ПЭД имеются различные сопрягаемые элементы, к которым относятся всевозможные соединения деталей: паяные, сварные, заклепочные, посредством натяга, резьбовые, клиновые, шпоночные и др. [9, 10], состояние которых существенным образом может влиять на надежность системы.
Специфической особенностью конструкции ПЭД является то, что его функциональные параметры в значительной мере зависят от заданного расположения узлов и деталей [9, 10, 112]. Они регламентируются геометрическими параметрами и их отклонения вызывают нарушения в работе.
Проведенный анализ позволяет выделить в структуре три основные класса элементов. К первому можно отнести все детали. Ко второму - различные соединения между собой. К третьему — различные установочные геометрические параметры, учитывающие взаимное соответствие узлов и деталей. Определены также подклассы, к которым относятся: изоляционные детали; конструкционные детали; соединения вида натяг или зазор и др. (рис. 2.1).
Экспоненциальное распределение надежности внезапных отказов элементов погружных электродвигателей
Определение наработки на отказ ЭПУ имеет ряд особенностей.
Во-первых, наработка на отказ рассчитывается для всего механизированного фонда скважин и отдельно для скважин, эксплуатирующихся каждым из способов: электроцентробежными насосами (ЭЦН), штанговыми глубинными насосами (ШГН), струйными, гидропоршневыми и газлифтным способом.
Во-вторых, наработка на отказ ЭПУ рассчитывается ежемесячно, на основании отчетных данных за последние 12 месяцев (по скользящему году). Наработка на отказ Т (в сутках) рассчитывается как частное от деления: ОПІК где 2Х„ш — суммарное время (в сутках) отработанное в календарный период — скользящий год - всеми нефтяными скважинами, эксплуатирующимися данным способом (учитывается отработанное время независимо от того, остановилась скважина или продолжает работать; время отработанное скважинами до наступления данного календарного периода не учитывается); п01Ш суммарное число отказов в работе скважин за этот период.
Суммарное время складывается из сумм отработанного скважинами времени, на основании месячных эксплуатационных рапортов в за последние 12 месяцев.
В-третьих, в суммарное количество отказов входят отказы, влекущие за собой проведение подземных капитальных ремонтов с заменой подземного оборудования, произошедших за этот же календарный период (скользящий год) по скважинам, эксплуатирующимся данным способом. Данный показатель складывается из помесячных сумм отказов, произошедших за последние 12 месяцев. Определяется совместно службами нефтегазодобывающего подразделения и предприятия, оказывающего сервисные услуги по обслуживанию данного подземного оборудования.
В-четвертых, в подсчет наработки ЭПУ (при условии, что в момент остановки подземное оборудование работало и технически исправно) не включаются отказы скважин с наработками менее 2 суток — 48 часов с момента пробного пуска — «затянувшиеся» и «повторные»; остановки скважин для проведения геолого-технических мероприятий (ГТМ).
В-пятых, наработка на отказ скважинного оборудования может рассчитываться по отдельным узлам, типоразмерам, либо комплектам оборудования. Расчет наработки на отказ скважинного оборудования ведется по аналогии с наработкой на отказ нефтяных скважин. При подсчете наработки ЭПУ (кроме затянувшихся, повторных и ГТМ) не учитываются отказы, не связанные с данным оборудованием (при условии, что само оборудование на момент остановки работало и было технически исправно). Например, в подсчет наработки на отказ оборудования ЭПУ не включаются остановки, вызванные неисправностью лифта, либо устьевой арматуры, требующие подземного капитального ремонта, при условии, что ЭПУ работоспособна.
В данной главе проведены исследования по выходу из строя основных узлов ЭПУ (электроцентробежный насос, ПЭД, гидрозащита, погружной кабель) на нефтяных месторождениях ОАО «Самаранефтегаз» и ОАО «Татнефть» более чем за 5-летний период наблюдений. Результаты данной главы определяют организационно-технические мероприятия, направленные на повышение наработки на отказ и снижения количества отказов погружного электрооборудования в нефтегазодобывающих предприятиях.
Параметры скважин, эксплуатируемых ПЭД, сильно различаются. В настоящей работе проводился анализ работы оборудования ЭПУ на крупнейших нефтегазодобывающих предприятиях Поволжья. Анализ показал, что даже в пределах одного месторождения параметры скважин могут сильно различаться. Анализ проводился на основе методики ОКБ БН [99, 101], применяющейся на протяжении многих лет и хорошо себя зарекомендовавшей. Многообразие тех нологических параметров обуславливают значительное разнообразие режимов эксплуатации, с индивидуальным подбором оборудования к скважинам. Многие из характеристик скважины не остаются постоянными, появляются различные осложняющие факторы, такие как солеотложения, выпадение парафина, кривизна ствола скважины, механические примеси, вызывающие в основном поток параметрических отказов, которые характеризуются снижением дебита скважины. Таким образом, в характере самой скважины заложен ряд моментов, приводящих к абсолютным и параметрическим отказам насосных установок. В суммарном потоке отказов электрооборудования скважин переплетаются разнородные потоки, вызываемые различными причинами от ошибок конструктора до геологических процессов. Выработана методология, расчленяющая поток отказов по видам и позволяющая выделить закономерные отказы, определить константы законов распределения случайных отказов, создать формальный аппарат для прогнозирования безотказности ЭПУ в заранее заданных условиях на базе некоторой модели.
Диагностирование отказов погружного электрооборудования ЭПУ проводится в два этапа. При первом диагнозе фиксируется внешняя причина остановки скважины - недопустимое снижение или прекращение подачи жидкости, отключение установки автоматикой по защите. Второй диагноз ставится после ревизии оборудования на ремонтном предприятии. При этом выявляются отказавшие детали, узел или группа узлов, делается попытка связать внешнюю причину отказа и его фактическую первопричину, которая может и не вскрыться при ревизии оборудования. При постановке второго диагноза первопричина не всегда может быть определена, в этом случае указывается возможная причина отказа [41, 107].
Общий анализ данных эксплуатации погружного электрооборудования
В эксплуатации ПЭД, как важнейшего технологического элемента ЭПУ, отмечается большая аварийность по сравнению с электродвигателями обычного (наземного) исполнения. Причиной этого являются специфические конструктивные особенности ПЭД, и прежде всего, малый диаметр от 103 до 130 мм при длине 5 +- 6 м и более [9, 10, 14, 112]. Это представляет значительные затруднения в обеспечении необходимых уровней электрической изоляции. В качестве дополнительно фактора необходимо добавить, что ПЭД выполняются на нестандартных классах номинальных напряжений - 0,5 + 2,5 кВ. Параметры основных ПЭД, выпускаемых отечественной промышленностью (АО "Алнас", АО "Лемаз", АО "Алмаз 1, АО "Борец", АО "ОКБ БН", ООО "Привод-ПЭУ") приведены в прилож. 1.
Изоляция электрооборудования в сетях питания ЭПУ 0,5 - 2,5 кВ до настоящего времени подробно не исследована и определяется не только внешними воздействиями (внутренними и импульсными перенапряжениями), но и механической прочностью обмоток и монтажа электрооборудования. По литературным данным [17, 42, 43] для нее считается допустимым импульс с амплитудой до 5-Upa5 кВ, если к сети не подключено электронное оборудование, и устанавливается специальными требованиями, если последнее подключено к сети.
Для анализа аварийности из-за перенапряжений в сетях нестандартных классов напряжения для питания ЭПУ необходимо знать соответствующие уровни изоляции. В настоящее время "истинные уровни" изоляции, например, пробивное напряжение для внутренней изоляции силовых трансформаторов 6(10)/0,4 кВ, 0,4/ираг„ 6(\0)/Upa( мало изучено. Поэтому они косвенно характе ризуются нормированными испытательными напряжениями грозовых и коммутационных импульсов, а также нормированным напряжением при промышленной частоте.
Для электрооборудования (кроме ПЭД) допустимая кратность внутренних и грозовых перенапряжений определяется по формулам тг _ L Кг Uucn „ 3 Udon. m . , ,ч U„n V2-E/.„ доп2 -г-г ГТ \ ) где 4У; = 1,35 и 4«= 1)9 - коэффициенты импульса при внутренних и грозовых перенапряжениях соответственно;
Хап - коэффициент, учитывающий снижение электрической прочности изоляции в условиях эксплуатации при многократных воздействиях перенапряжений (рекомендуется Xm = 0,9); Uucn — нормированное испытательное напряжение промышленной частоты; имр - максимальное рабочее напряжение; Udon.m - испытательное напряжение коммутационными импульсами из ГОСТ 1516-73; Udon.sn. = 1Д"(6н - 0 5/„(,,„) — уровень изоляции для силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения; U„ — испытательное напряжение полной волной; Ult0M — номинальное напряжение электрооборудования. Если к сетям присоединены высоковольтные электрические машины (электродвигатели, синхронные компенсаторы, для которых Ujvp = 1,2-/ЙОЛ,), то Кцоп определяется как: 3=1,7 " =2,45. (4.3) мр Для электрических машин (генераторов) мощностью более 200 МВт: /C,4 = lj5" " f=2,16. (4.4) U .мр 104 Для ряда нестандартного оборудования, к которому относятся ПЭД: _(l,6/)MM +0,8) -УЗ , Кйоп5 7J (4-- J мр
Для ПЭД Ulimt = 0,5 -ъ 2,5 кВ. Поэтому при максимальном рабочем напряжении UMp= \ ,2-U 1ШМ названные уровни Кд(т5 = 2,8 - 4,6.
В составе электроустановок нефтепромыслов применяются трансформаторы тока, напряжения, выключатели, силовые трансформаторы и электродвигатели для различных технологических целей. Поэтому в большинстве случаев уровень изоляции линий определяется изоляцией перечисленных видов электрооборудования.
